Крупномасштабные моды изменчивости уровня Японского моря, обусловленные динамическими процессами

Уровень океана является важным индикатором климатических изменений и динамических процессов. Архивы данных спутниковой альтиметрии, создаваемые с начала 1990х гг. и свободно доступные в Интернете, позволяют проанализировать крупномасштабную изменчивость уровня открытых районов океана. В данной работе на основе еженедельных полей аномалий уровня с пространственным разрешением 1/3 град. за 1992-2008 гг., созданного в рамках международного проекта АВИЗО, выполнено разложение альтиметрических аномалий уровня Японского моря на эмпирические ортогональные функции (ЭОФ). Особенность применения метода заключается в оценке корреляций между точками поля, а не ковариаций, как это обычно делается, что позволяет лучше выделять низкоамплитудные аномалии в субарктической области моря. Присущая корреляциям нелинейность позволяет корректировать моды путем последовательных разложений. Ведущая ЭОФ 1 отвечает за одновременное поднятие уровня во всем море осенью (с максимумом в октябре) и опускание в конце зимы (с минимумом в марте), что можно объяснить аномалиями уровня, связанными с изменениями плотности морской воды (стерическим сигналом) и несбалансированностью объемов вод, поступающих в море и покидающих его через проливы. ЭОФ 2 соответствуют противофазные колебания уровня в субарктической и субтропической областях моря, а временная изменчивость совпадает с изменчивостью ЭОФ 1. Это соответствует интенсификации циркуляции вод Японского моря в целом в конце лета – осенью и ослабление – в конце зимы, что обусловлено стерическим градиентом уровня между субтропической и субарктической областями. Последнее, в свою очередь, можно объяснить более ранним осенним охлаждением в субарктической области и несбалансированностью объема вод моря в периоды экстремальных аномалий уровня, связанных с этой модой. ЭОФ 3 соответствуют противофазные колебания уровня в западной и восточной частях моря на полугодовом, годовом, квазидвухлетнем и межгодовом масштабах. В качестве физического механизма развития этих аномалий предлагаются изменения циркуляции вод, обусловленные изменениями завихренности ветра над этими районами. Выполнено сравнение с выявленными ранее модами изменчивости температуры поверхности Японского моря, обусловленными динамическими процессами. Предложенные физические механизмы изменчивости обосновываются с помощью численных экспериментов с гидродинамической моделью Японского моря.